Příklady souborových systémů

Aktuální verze z 15. 4. 2026, 07:27

NTFS

• Zaveden ve Windows NT.
• Podpora šifrování, komprese.
• Obvykle menší clustery než u FAT32.
• Názvy souborů v UTF8.
• Existuje více verzí, aktuální verze NTFS v. 3.1 (od Windows 2000), navíc se liší i verze ovladače NTFS.sys (pro Windows Vista a vyšší verze 6.0).

Podpora v jiných OS

• Specifikace NTFS není oficiálně publikována — podpora v jiných OS nemusí zahrnovat všechny vlastnosti.
  • V GNU/Linuxu lze ve většině distribucí bez problémů číst, zápis funguje obvykle také, ale je obvykle potřeba povolit zápis v nastavení.
  • V macOSu by čtení mělo být bez rozšíření, pro zápis je potřeba placené ovladače třetích stran (Paragon Software a další).
• Problémy s fragmentací, nutná pravidelná defragmentace. (Ve Windows 7 a novějších se defragmentace spouští automaticky.)

fsutil fsinfo ntfsinfo c:

Zdroje

• http://www.thomasmaurer.ch/2011/05/check-ntfs-version/
• http://en.wikipedia.org/wiki/NTFS#Versions
• https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc781134%28v=ws.10%29.aspx

FAT/FAT32/exFAT

• Pochází z MS-DOSu resp. Windows 95.
• Dnes se používá obvykle jen na paměťových kartách a flash discích.
• Zastaralý — struktury pro uložení metadat vychází ze 70. a 80. let, kdy diskety měly řádově stovky kilobyte. Proto je náchylný k chybám.
• Nevhodné pro zálohování či trvalé ukládání dat.

FAT(16)

• Dnes již historický (omezení velikosti oddílu).
• Názvy souborů 8+3 znaky, bez podpory diakritiky.
• Byl určený pro diskety, dnes se již nepoužívá.

FAT32

• Delší jména souborů než u FAT.
• Soubory velikosti max. 4 GB na 64-bitových systémech (max. 2 GB na 32-bitových systémech).
• Limit celkové velikosti souborového systému je teoreticky až 2 TB při velikosti sektoru 512 B. Standardní nástroj pro formátování disků ve starších Windows limituje maximální velikost oddílu FAT32 na 32 GB. V novějších verzích Windows 11 už je toto omezení odstraněno, ale stejně se pro disky přes 32 GBdoporučuje použít raději exFAT.
• Nemá žurnálování.
• Široká podpora (HW zařízení, operační systémy,...).
• Jednoduchý na implementaci.

exFAT

• Původně proprietární FS Microsoftu, v roce 2019 specifikace zveřejněna.
• Má sloužit jako náhrada FAT32 pro flash-disky.
• Rozšiřuje FAT32.
• Odstraňuje omezení velikosti souboru.
• Výchozí souborový systém po SDXC karty větší než 32 GB.
• Může podporovat žurnálování, pokud to povolíme.

Podpora v jiných OS

• FAT32 prakticky na všech běžných operačních systémech.
• exFAT — podpora se postupně zlepšuje.
  • Čtení a zápis podporuje Linux kernel od verze 5.4 (pro srovnání v 2021 aktuální verze Debian 10 používá kernel 4.19, Ubuntu 20.04 LTS používá kernel 5.4.8).
  • V nástrojích pro formátování v Linuxu nemusí být podpora pro vytvoření oddílu s exFAT.
  • Mac OS X od verze 10.6.5 (uvolněno v roce 2010),
  • V roce 2021 některá mobilní zařízení.

ReFS

• Resilient File System
• Nový pokročilý souborový systém Microsoftu.
• Zatím používán pro Windows Server 2016 a 2022 (rok 2023).
• Důraz na spolehlivost a výkon
  • Umí nahradit RAID — zrcadlení dat (mirroring): rychlejší přístup a možnost opravy při chybě HW.
  • Automatická průběžná kontrola dat — nejen při čtení, ale i kontrola dat, se kterými se nepracuje (scrubber).
  • Optimalizován pro vysoký výkon i u velikých disků (miliony terabyte apod.
• Podora pro virtuální stroje:
  • Rychlé vytváření souborů obsahujících samé nuly (při vytváření virtuálních disků s fixní velikostí).
  • Rychlé kopírování celých bloků (snímky virtuálních strojů)
• Limity: název souboru 255 znaků, délka cesty 32K znaků, velikost souboru i oddílu 35 PB (NTFS 256 TB)
• Podpora: BitLocker, Junctions (soft-links), hard-links, ACL, žurnál, trim

Podpora v jiných OS

• Linux: placený ovladač od Paragon Software, svobodné ovladače https://github.com/unsound/refsprogs, ale podpora s nimi může být omezená.
• macOS: podpora zatím není — lze data sdílet přes síťový disk

ext2/ext3/ext4

• Rozšíření původního systému ext.
• Implementovány v Unixových systémech, standardní volba pro většinu linuxových distribucí.
• Vzájemně kompatibilní.

ext3

• Zpětně kompatibilní s ext2.
• Přidává žurnálování.
• Podporuje POSIX ACL (Access Control Lists).
• Není klasická defragmentace.
• Kontrola disku (fsck) jen v režimu read-only (viz Nástroje pro práci s diskem).
• Není transparentní komprese.
• Viz také Wikipedia.org > Ext3

ext4

• Dnes nativní pro běžné uživatelské distribuce Linuxu
• Žurnálování lze volitelně vypnout pomocí tune4fs.

Podpora v jiných OS

• Obvykle není, nebo jen s ovladači třetích stran.

Porovnání

• TheGeekStuff.com → ext2 — ext3 — ext4

btrfs

• Pokročilý souborový systém pro GNU/Linux, Solaris,...
• Distribuce Fedora používá btrfs jakou výchozí volbu od verze Fedora 33 (rok 2020)
• Subvoluming
  • Jeden FS může být rozprostřen přes více fyzických zařízení.
  • Prostor (raw storage) rozdělen na úseky (např. 1GB), které se pak spojují do subvolumes.
  • Nahrazuje LVM (Logical Volume Manager) a ZFS.
• Snapshots (snímky disku)
  • Ukládání současného stavu disku a změn oproti tomuto stavu.
• Copy on write
  • Vytváření kopie svazku při současné práci se svazkem.
• https://btrfs.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page
• Vyvinut firmou Oracle, dnes GPL.

Vlastnosti

• Velikost souboru až 2^64 B ~ 16 EiB
• Dynamic i-node allocation
• Podpora svazků (volumes) a RAID vestavěná ve FS
  • RAID 0, 1 a 10
  • chystá se RAID 5 a 6
• Kontrolní součty (checksumming)
• Body obnovení (snapshotting) — uchová stav systému před rizikovou operací.
• On-line defragmentation.

APFS (HFS+)

• Apple File System (APFS)
• Souborový systém pro operační systém macOS
• Počítače Apple
• Starší verze macOS (před rokem 2017) používaly starší souborový systém HFS+.
• Proprietární Apple, částečná specifikace je zvěřejněna a umožňuje čtení z nešifrovaných úložišť.
• Pro uložení informací o rozdělení disku využívá GPT.
• Využívá firmlink — na rozdíl od hard linků z Linuxu může odkazovat na jiné disky.
• Umožňuje klonování souborů místo klasické kopie (data zůstávají na disku jen jednou, systém sleduje pouze změny v jednotlivých souborech. Klonování se automaticky použije ve Finderu, u příkazu cp je třeba použít přepínač -c.
• Podporuje šifrování celého disku i jednotlivých souborů, kompresy a sdílení volného místa mezi jednotlivými oddíly (volumes).
• Místo žurnálování používá redirect-on-write — při zápisu do souboru se vytvoří nová metadata v novém inode a posléze se upraví odkaz. Původní metadata se označí jako nevyužitá.
• Nedoporučuje se pro používání na klasických HDD (plotnových).
• Existují ovladače třetích stran pro Windows (placené) a Linux (svobodné) s částečně omezenou podporou.

swap

• Pro odkládání nepotřebných paměťových bloků na disk.
• Pod Windows se řeší speciálním souborem.

proc

• Pouze virtuální FS.
• Slouží k práci s procesy.

Zdroje

• Resilient File System (ReFS) overview. Microsoft Learn [online]. Microsoft, 15.2.2023 [cit. 2023-05-07]. Dostupné z: https://learn.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/refs/refs-overview